Кодеры за работой. Размышления о ремесле программиста - Сейбел Питер

Поэтому мне всегда очень приятно осознавать тот факт, что люди смогли пробиться через все это и что плоды их творчества поступают напрямую к их читателям.

Сейбел: Как по-вашему, программисты и ученые в области компьютерных наук хорошо знают историю нашей области знания? Ведь она, в общем-то, не столь продолжительна.

Кнут: Не так уж и много сейчас ученых. Даже когда я начинал писать книги — в 1963 году, — мне не казалось, что люди знали тогда, что происходило в 1959 году. На прошлой неделе я прочел в «American Scientist», что был заново открыт алгоритм, который Бойер и Мур открыли в 1980 году. Я на каждом шагу сталкиваюсь с тем, что люди не осознают все великолепие нашей истории. Многим молодым программистам кажется странной мысль о том, что в 1970-х люди тоже что-то знали, понимали и умели.

Неизбежно, что в такой сложной области знания люди чего-то не знают. Надеюсь, с такими вещами, как Википедия, достижения не будут так легко предаваться забвению, как это происходило раньше. Но надеюсь и на то, что мне удастся многим привить свою любовь к чтению первоисточников. Не просто знать, что такой-то известен тем, что сделал то-то, но обратиться к его работам и прочитать, что говорил этот человек, его собственные слова. Думаю, это превосходный способ улучшить свои навыки.

Очень важно уметь понимать образ мышления другого человека, декодировать его словарь, нотацию. Если вы поймете что-то о том, как они думали, и о том, как делали свои открытия, то это поможет вам делать собственные открытия. Я часто читаю первоисточники — что гении прошлого говорили о той или иной проблеме. Их мысли выражаются в непривычных для сегодняшнего человека формулировках, но они стоят того, чтобы разбираться в их нотации и пытаться как следует вникнуть в их идеи.

Например, я долго изучал вавилонские рукописи, чтобы узнать, как 4000 лет назад описывались алгоритмы и что они обо всем этом думали, были ли у них циклы и прочее и как их описывали. Для меня эта работа, безусловно, была не напрасной, поскольку я обогатил свое понимание работы человеческого мозга и понял, как тогда делались открытия.

Несколько лет назад я нашел старинную рукопись на санскрите, датированную XIII веком, которая была посвящена проблемам комбинаторной математики. Практически никто из тех, кого знал автор, не смог бы даже приблизительно понять, о чем он говорил. Но я нашел перевод этой рукописи — и она оказалось мне очень близка. Я думал сходным образом, когда только начал программировать. Чтение первоисточников очень сильно обогащает меня в личном плане и в том, что касается моего творческого потенциала.

Мне не удалось передать ничего этого своим студентам. В современной компьютерной науке есть те, кому это удается (их не так много). Но я могу пересчитать по пальцам одной руки тех, кто разделяет мою любовь к чтению первоисточников.

У меня большая коллекция исходных кодов. Есть компиляторы, компиляторы Digitek 1960-x, созданные в очень интересной манере. В них использован собственный язык, идентификаторы длиной 30 символов, но они были очень описательными; эти компиляторы заметно превосходили своих тогдашних конкурентов — эта компания производила мейнстримовые компиляторы в 1963 или 1964 году.

У меня есть исходный код Дейкстры операционной системы THE. Я его не читал, лишь пока проглядел, но я нашел его, потому что уверен, что мне интересно будет почитать его в свободное время. Однажды я сломал руку, катаясь на велосипеде, и практически ничего не мог делать целый месяц, поэтому читал исходный код, в котором, как я слышал, применялись некоторые интересные недокументированные идеи. Думаю, этот опыт был очень важен для меня.

Сейбел: Как вы читаете исходный код? Ведь непросто читать даже то, что написано на известном вам языке программирования.

Кнут: Но это действительно того стоит, если говорить о том, что выстраивается в вашей голове. Как я читаю код? Когда-то была машина под названием Bunker Ramo 300, и кто-то мне однажды сказал, что компилятор Фортрана для этой машины работает чрезвычайно быстро, но никто не понимает почему. Я заполучил копию его исходного кода. У меня не было руководства по этому компьютеру, поэтому я даже не был уверен, какой это был машинный язык.

Но я взялся за это, посчитав интересной задачей. Я нашел BEGIN и начал разбираться. В кодах операций есть ряд двухбуквенных мнемоник, поэтому я мог начать анализировать: «Возможно, это инструкция загрузки, а это, возможно, инструкция перехода». Кроме того, я знал, что это компилятор Фортрана, и иногда он обращался к седьмой колонке перфокарты — там он мог определить, комментарий это или нет.

Спустя три часа я кое-что понял об этом компьютере. Затем обнаружил огромные таблицы ветвлений. То есть это была своего рода головоломка, и я продолжал рисовать небольшие схемы, как разведчик, пытающийся разгадать секретный шифр. Но я знал, что программа работает, и знал, что это компилятор Фортрана — это не был шифр, в том смысле что программа не была написана с сознательной целью запутать. Все дело было в коде, поскольку у меня не было руководства по компьютеру.

В конце концов мне удалось выяснить, почему компилятор работал так быстро. К сожалению, дело было не в гениальных алгоритмах — просто там применялись методы неструктурированного программирования и код был максимально оптимизирован вручную.

По большому счету, именно так и должна решаться головоломка: составляются таблицы, схемы, информация извлекается по крупицам, выдвигается гипотеза. В общем, когда я читаю техническую работу, это такая же сложная задача. Я пытаюсь влезть в голову автора, понять, в чем состоял его замысел. Чем больше вы учитесь читать вещи, написанные другими, тем более способны изобретать что-то свое — так мне кажется.

Мы должны публиковать код. Доступны комментарии Джона Лайонса к 6-й версии UNIX, с исходным кодом. И программы Билла Аткинсона теперь находятся в открытом доступе благодаря Apple, и уже скоро мы сможем их прочитать. Это очень хорошо документированный код со множеством новаторских графических алгоритмов.

Сейбел: Конечно, благодаря политике открытого исходного кода у нас сейчас гораздо больше кода для чтения, чем раньше.

Кнут: Да, это так. И по-прежнему каждый может применять разные виды нотации — не стоит читать только тех программистов, которые пишут так же, как и вы.

The Art of Computer Programming, Donaid Knuth (Addison-Wesley, 1997).[76]

Beautiful Code: Leading Programmers Explain How They Think, Andy Oram, Greg Wilson (eds.) (O'Reilly, 2007).[77]

Byte, Vol. 6, No. 8, "Smalltalk issue," August 1981.

Code Complete, Steve McConnell (Microsoft Press, 1993).[78]

Compiling with Continuations, Andrew W. Appel (Cambridge University Press, 1992).

The Design and Analysis of Computer Algorithms, Alfred V. Aho, John E. Hopcroft, and Jeffrey D. Ullman (Addison-Wesley, 1974).

Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software, Eric Gamma, Richard Helf, Ralph Johnson, and John M. Vlissides (Addison-Wesley Professional, 1994).[79]

A Discipline of Programming, Edsger W. Dijkstra (Prentice Hall, Inc., 1976).

Effective Java, Joshua Bloch (Prentice Hall, 2008).[80]

The Elements of Programming Style, Brian Kernighan and P.J. Plauger (Computing McGraw-Hill, 1978).[81]

Elements of Style, William Strunk and E.B. White (Longman, 1999).

Expert С Programming, Peter van der Linden (Prentice Hall PTR, 1994).